[发明专利]一种含新型四组份烧结助剂的氧化铝陶瓷组合物制造方法

权利要求书

1.一种含纳米四组份烧结助剂的氧化铝陶瓷组合物制造方法，特征在于：将主要原料 75-90wt％氧化铝粉体、5-20wt％纳米四组份烧结助剂和1-5wt％结合剂在常温下与相同重量 的水混合形成悬浮液，经过电动搅拌器搅匀后在该悬浮液中插入大功率超声波发生器，并使 该大功率超声波发生器间歇工作，给悬浮液施加脉冲超声场，时间5-30分钟，悬浮液经过 干燥、过筛、成型、固化、高温烧结形成氧化铝陶瓷产品，

其中，该纳米四组份烧结助剂为MO-CaO-SiO₂-L₂O₃混合物，每种物质占整个烧结助剂 的重量比例介于0.1-0.7之间，该纳米四组份烧结助剂的颗粒尺度在300纳米以下，主体氧 化铝粉体为微米级粒度，并且M为Mg、Ba、Be中的一种，L为稀土元素Ce、La、Lu中的 一种，

在1300℃-1400℃烧结温度下，其中CaO+Al₂O₃+SiO₂构成液相烧结体系，液相的存在 方便了氧化铝颗粒的重排并通过“溶解-沉淀”机理促进烧结，大幅度降低Al₂O₃陶瓷的烧结 温度；L₂O₃及MO与Al₂O₃在烧结的后期能逐渐形成熔点大于2100℃的尖晶石类物质，该 物质熔点较高在烧结温度下显固态，它们降低陶瓷体系中玻璃态物质含量，位于晶界抑制晶 粒长大、促进气孔排除提高陶瓷烧结的致密度，从而形成细小而均匀的氧化铝陶瓷晶粒和晶 界气孔，从而使氧化铝陶瓷材料有较好的高温机械、耐磨性能。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的结合剂为酚醛树脂、聚乙烯醇中的一种。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的大功率超声波发生器选用直插式大功率 超声波发生器，功率范围为1000～2000瓦，超声探头的位置在液面下3-5厘米，一个脉冲 周期为3-5秒，其中工作时长为1-2秒，空闲时长为1-4秒。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于高温烧结过程为，用机械真空泵抽真空到真空 度为4-5Pa，通入在0.10-0.13MPa的微压Ar气气氛程序升温以5-8℃/分钟的速度升到700 ℃，以10-15℃/分钟的速度升到1300℃-1400℃并保温0.5-3小时，保温结束继续以5-8℃/ 分钟的速率温度升高30-50℃并在此温度下保温20-40分钟。